特殊地质隧道的施工技术

赵小明

1 工程概况

忻阜高速公路S合同段的火焰山隧道,左线长2 137 m,右线长2 158 m,出口的两个洞口在施工到约300 m的地方,地质发生了很大变化,其地质变化频繁,以强风化灰岩和黄土夹特大孤石这两种地质为主且常会出现溶洞,溶洞内地质为黄土夹特大孤石,黄土含水量很大,孤石与黄土之间无粘结力。

2 软弱围岩的施工方法

2.1 一般软弱围岩的施工方法

隧道出现一般的Ⅳ级,Ⅴ级围岩时,采用三台阶七步开挖法开挖。“三台阶七步开挖法”,以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

第1步:施作超前支护后,开挖弧形导坑,预留核心土,施作拱部初期支护。第2,3步:开挖左右侧中台阶并施作初期支护。第4,5步:开挖左右侧下台阶并施作初期支护。第6步:分别开挖上、中、下台阶核心土。第7步:开挖仰拱并施作初期支护封闭成环。

采用“三台阶七步开挖法”施工,可以合理的分解隧道结构承受的围岩压力,减少隧道沉降,达到安全、高效施工的目的。

2.2 洞身围岩差,但隧底围岩好的地质条件下的施工方法

在火焰山隧道的施工过程中,出现了洞身为强风化灰岩但底板及底板以上1 m多的位置为微风化灰岩的这种地质情况。按照设计图纸来判定这种地质情况应该按照Ⅴ级来施工,按照Ⅴ级来施工就要施作仰拱,对隧底围岩造成扰动,对隧道的受力不好。经过业主、设计、监理、施工四家共同研究决定采用Ⅳ级加强(不设仰拱)的支护参数。……